Синтезирование управляющего автомата

Синтезирование управляющего автомата

Министерство общего и профессионального образования

Вологодский политехнический институт

Кафедра: АТПП

Дисциплина: ССУ

Курсовой проект

Синтезирование управляющего автомата.

Выполнил: студент группы ВЭМ - 51

Сенченко В.В.

Принял: Львов Ю.В.

Вологда 1998

Задание: 1. Синтезировать управляющий автомат Мили по заданной графической схеме алгоритма Рис.1.

2. Синтезировать микропрограмный автомат по заданной граф схеме Рис.1.

Начало

Y2

Y2,Y3

1

X1

0

1 Y4

X2

0

1

Y1,T Y2,Y3,Y4 X3

0
0

X5 Y4,Y6

1

Y6,T

T Y3

0

1 X6

X1 1 1

0 X4

1 0

X3 Y2,Y3

0

1

Y5 Y6 X2

0

Конец

Автомат Мили.

1.Разметка ГСА.
Разметка производится для выявления числа состояний автомата.

Начало

Y2

Y2,Y3

1

X1

0

1 Y4

X2

0

1

Y1,T Y2,Y3,Y4 X3

0
0

X5 Y4,Y6

1

Y6,T

T Y3

0

1 X6

X1 1 1

0 X4

1 0

X3 Y2,Y3

0

1

Y5 Y6 X2

0

Конец

2.Граф автомата.

Y1T X5

X1X2 Y1T X5 T

A3 A4 A11

X1 Y2Y3 X1X4

X1X3 X1X4

X1

X2 X1X3

1

A2

Y2

Y2Y3Y4 Y6 Y5 Y6 Y2Y3

1 Y6 X2

A5 A1 A10

X2

1 Y6 (-) Y2Y3

Y2Y3

X4

Y3

A6 X4

Y3 X6

A9 X6

Y6T Y6T

Y4 X3

X3 Y4Y6 1

A7 A8

Граф автомата составляется по ГСА для лучшего восприятия и составления по нему структурной таблицы переходов.

3.Структурный автомат Мили.

X1 Y1
X2 Y2
X3 Y3
X4 Y4
X5 Y5
X6 Y6

T X5

T0 D0 T0 ТАЙМЕР

T1 D1 T1 X6

T2 D2 T2

T3 D3 T3

ГТИ

Структурная схема автомата мили приводится для составления канонической схемы.

4.Структурная таблица переходов.
|Исходное |Состоя-ни|Условие |Выходные |Код |Код |Функция |
|состоя-ни|е |перехода |сигналы |исходно-г|перехода |возбуж-де|
|е |перехода | | |о | |ния |
| | | | |состоя-ни| |памяти |
| | | | |я | | |
|A1 |A2 |1 |Y2 |0001 |0010 |J1K0 |
|A2 |A3 |1 |Y2Y3 |0010 |0011 |J1 |
|A3 |A4 |X1X2 |Y1T |0011 |0100 |J2K1K0 |
| |A5 |X1X2 |Y2Y3Y4 | |0101 |J2K1 |
| |A7 |X1 |Y4 | |0111 |J2 |
|A4 |A4 |X5 |Y1T |0100 |0100 |- |
| |A11 |X5 |T | |1011 |J3K2J1J0 |
|A5 |A6 |1 |Y3 |0101 |0110 |J1K0 |
|A6 |A1 |X4 |Y6 |0110 |0001 |K2K1J0 |
| |A10 |X4 |Y2Y3 | |1010 |J3K2 |
|A7 |A6 |X3 |Y3 |0111 |0110 |K0 |
| |A8 |X3 |Y4Y6 | |1000 |J3K2K1K0 |
|A8 |A9 |1 |Y6T |1000 |1001 |J0 |
|A9 |A9 |X6 |Y6T |1001 |1001 |- |
| |A10 |X6 |Y2Y3 | |1010 |J1K0 |
|A10 |A1 |X2 |Y6 |1010 |0001 |K3K1J0 |
| |A1 |X2 |- | |0001 |K3K1J0 |
|A11 |A1 |X1X4 |Y6 |1011 |0001 |K3J1 |
| |A1 |X1X3 |Y6 | |0001 |K3J1 |
| |A1 |X1X3 |Y5 | |0001 |K3J1 |
| |A10 |X1X4 |Y2Y3 | |1010 |K0 |

5.Стуктурные формулы.

Структурные формулы выходных сигналов и функции возбуждения памяти получаем из структурной таблицы переходов.

5.1.Структурные формулы для выходных сигналов.

Y1=X1X2A3 X5A4
Y2=A1 A2 X1X2A3 X4A6 X6A9 X1X4A11
Y3=A2 X1X2A3 A5 X4A6 X3A7 X6A9 X1X4A11
Y4=X1X2A3 X1A3 X3A3
Y5=X1X3A11
Y6=X4A6 X3A7 A8 X6A9 X2A10 X1X4A11 X1X3A11
T=X1X2A3 X5A4 X5A4 A8 X6A9

5.2.Структурные формулы для функции возбуждения памяти.

J0=X5A4 X4A6 A8 X2A10 X2A10
K0=A1 X1X2A3 A5 X3A7 X3A7 X6A9 X1X4A11
J1=A1 A2 X5A4 A5 X6A9 X1X4A11 X1X3A4 X1X3A11
K1=X1X2A3 X1X2A3 X4A6 X3A7 X2A10 X2A10
J2=X1X2A3 X1X2A3 X1A3
K2=X5A4 X4A6 X4A6 X3A7
J3= X5A4 X4A6 X3A7
K3=X2A10 X2A10 X1X4A11 X1X3A11 X1X3A11

6.Тип Используемого триггера.

J T

С

К

R

Тригер выбирается из того, что в данном задании не реализованно противогоночное кодирование, поэтому я использую JK тригер т.к. он включает в себя 2 тригера и тем самым препятствует гонкам автомата.

7.Каноническая схема.

По структурным формулам составляем каноническую схему автомата.
Для уменьшения числа используемых элементов я применил дешифратор(см. приложение 1).

8.Принципиальная схема.

Принципиальная схема составляется при более детальном рассмотрении канонической схемы.(см. приложение 2).

Микропограмный автомат.

1.Совместимость микроопераций.

Составим матрицу микроопераций:

S =

Составим матрицу включения:

R =

Для уменьшения разрядности получим:

R’=

Получаем слово:

Ус 3п 2п 1п А2 А1

|1 поле |00 |2 поле |00 |3 поле |0 |
|Y1 |01 |Y3 |01 |Y4 |1 |
|Y2 |10 |Y5 |10 | | |
|Y6 |11 |T |11 | | |

2.Разметка ГСА.

Разметка производится для выявления числа микрокоманд в микропрограмном автомате.

Начало

Y2

Y2,Y3

1

X1

0

1 Y4

X2

0

1

Y1,T Y2,Y3,Y4 X3

0
0

X5 Y4,Y6

1

Y6,T

T Y3

0

1 X6

X1 1 1

0 X4

1 0

X3 Y2,Y3

0

1

Y5 Y6 X2

0

Конец

3.Таблицы МПА.

3.1.Таблица переходов.

Таблица переходов составляется по размеченному ГСА.

|Адрес МК |ОЧ МК |Поле условий |А1(0) |А2(1) |
|0 |y2 |- |1 |1 |
|1 |Y2,Y3 |X1 |2 |3 |
|2 |- |X2 |5 |4 |
|3 |Y4 |X3 |6 |8 |
|4 |Y1,T |X5 |4 |7 |
|5 |Y2,Y3,Y4 |- |8 |8 |
|6 |Y4,Y6 |- |10 |10 |
|7 |T |X1 |11 |9 |
|8 |Y3 |- |9 |9 |
|9 |- |X4 |12 |13 |
|10 |Y6,T |X6 |10 |13 |
|11 |- |X3 |14 |12 |
|12 |Y6 |- |0 |0 |
|13 |Y2,Y3 |X2 |0 |12 |
|14 |Y5 |- |0 |0 |

3.2.Таблица кодирования.

|Адрес МК |ОЧ МК |Поле условий |А1(0) |А2(1) |
| |Биты ПЗУ 1 |Биты ПЗУ 2 |
| |01234 |765 |3210 |7654 |
|0000 |10000 |000 |0001 |0001 |
|0001 |10010 |001 |0010 |0011 |
|0010 |00000 |010 |0101 |0100 |
|0011 |00001 |011 |0110 |1000 |
|0100 |01110 |101 |0100 |0111 |
|0101 |10011 |000 |1000 |1000 |
|0110 |11001 |000 |1010 |1010 |
|0111 |11000 |001 |1011 |1001 |
|1000 |00010 |000 |1001 |1001 |
|1001 |00000 |100 |1100 |1101 |
|1010 |11110 |110 |1010 |1101 |
|1011 |00000 |011 |1110 |1100 |
|1100 |11000 |000 |0000 |0000 |
|1101 |10010 |010 |0000 |1100 |
|1110 |00100 |000 |0000 |0000 |

3.3.Таблица программирования ПЗУ.

Эта таблица создается для пограммирования ПЗУ на програматоре.

|Адрес |Данные |Данные |
|ПЗУ |1й ПЗУ |2й ПЗУ |
|Hex |hex |hex |
|0 |11 |01 |
|1 |23 |29 |
|2 |54 |40 |
|3 |68 |70 |
|4 |47 |A7 |
|5 |88 |19 |
|6 |99 |13 |
|7 |B9 |23 |
|8 |99 |08 |
|9 |CD |80 |
|A |AD |CF |
|B |EC |60 |
|C |00 |03 |
|D |0C |49 |
|E |00 |04 |

4.Приципиальная схема МПА.

Принципиальная схема МПА составляется по таблице переходов (См. приложение
3).

Вывод: В результате выполнения курсовой работы я, по заданному преподователем алгоритму, получил принципиальную схему автомата Мили и принципильную схему микропрограмного автомата.
-----------------------
A2

A1

A3

A5

A4

A11

A6

A7

A8

A9

A10

A1

КС

ПАМЯТЬ

1000001
0111000
0111000
0111010
0000100
0001011
1000011

|Y1 |1000000 |
|Y2 |1100000 |
|Y3 |1100000 |
| |0010000 |
|Y4 |1100000 |
| |0010000 |
| |0001000 |
|Y5 |1100100 |
| |0010000 |
| |0001000 |
|Y6 |1100110 |
| |0010000 |
| |0001000 |
|T |1100110 |
| |0010001 |
| |0001000 |

1100110
0010001
0001000

1100010
0010101
0001000

Ус 000

Х1 001
Х2 010
Х3 011
Х4 100
Х5 101
Х6 110

0

1ё

2

5

4

3

6

10

13

7

8

9

11

14

12